深圳固態電池試點線投產 加速飛行汽車產業化

固態電池技術現已應用於飛行汽車，這是一種低空飛行器，能實現安全、長續航及經濟的創新交通方式，兩者協同效應正加速產業化進程。

開發商透露，一個普通智能手機大小的固態電池，可為一架500公斤重的電動垂直升降飛行器提供約半公里的動力。CCTV影片截圖

在華南廣東省科技樞紐深圳市的一個固態電池試點生產線，工程師展示了一款大小與智能手機相若的電池單元。儘管體積小巧，該電池卻具備高能量密度、強勁功率輸出及提升的安全性能。其能量密度是傳統三元鋰電池的1.5倍。

據開發商透露，一個普通智能手機大小的固態電池，可為一架500公斤重的電動垂直升降飛行器提供約半公里的動力。

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欣旺達移動能源科技有限公司研究院院長徐中領表示：「這是我們的固態電池試點生產線，現已全面投入運作。我們預計今年生產的電池將應用於客戶的低空飛行器。對於這些飛行器而言，電池可提供更長續航里程及更大載荷能力。一旦實現大規模生產，成本預計將降至液態鋰電池的約兩倍。」

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與依賴液態電解質的傳統鋰離子電池不同，固態電池採用固態電解質，符合飛行汽車所需的更高安全標準。

與依賴液態電解質的傳統鋰離子電池不同，固態電池採用固態電解質，符合飛行汽車所需的更高安全標準。CCTV影片截圖

徐中領指出：「這是我們的核心固態電解質材料——固態電解質膜。目前，我們已具備大規模生產能力。它不易燃，若被點燃可自行熄滅。我們亦將固態電解質融入陽極及陰極，以確保鋰離子傳導中的高效移動。」

迄今為止，業界大部分飛行汽車仍依賴高能量密度的液態鋰電池。儘管材料及製造良率方面存在挑戰，固態電池正從實驗室研究邁向大規模生產。

中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室主任陳忠偉表示，中國在固態電池的研究、開發及應用示範方面，已處於國際領先地位。CCTV影片截圖

中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室主任陳忠偉表示：「短期內，液態及半固態電池仍將是主流。全固態電池代表著一項充滿前景的未來技術。同時，這三種技術長遠而言很可能並行發展。中國在固態電池的研究、開發及應用示範方面，已處於國際領先地位。」

中國科學家取得重大突破，為未來太空太陽能發電站能無線傳輸能量至地球及太空船奠定基礎，惟仍存在重大工程問題。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統，可同時為多個移動目標充電。CCTV影片截圖。

在近期測試中，該系統在一百米距離內，實現直流電至直流電的無線電力傳輸效率達百分之二十點八，傳輸功率為一千一百八十瓦特。團隊亦為無人機建立無線充電系統。在一項測試中，一架以每小時三十公里速度飛行的無人機，可在三十米外接收一百四十三瓦特穩定電力。

西安電子科技大學一支研究團隊在「逐日」項目取得重大進展。該團隊開發出一個無線電力傳輸地面測試系統，可同時為多個移動目標充電。

太空太陽能發電站顧名思義，是一個置於軌道上的巨型太陽能電池板陣列。它會在太空持續接收陽光，然後將能量轉化為微波或激光，傳輸至地球或直接傳送予衛星及太空船。這可解決兩大問題：為太空任務提供不間斷電力，以及緩解地面能源短缺。

西安電子科技大學機電工程學院副教授樊冠恒表示，太空太陽能發電站的潛在好處是可獲取幾乎無限的電力供應，由於能量可在太空二十四小時不間斷收集，電力供應亦可持續。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授樊冠恒表示，太空太陽能發電站的建設可能成為未來一項重大工程。其中一個潛在好處是可獲取幾乎無限的電力供應，由於能量可在太空二十四小時不間斷收集，電力供應亦可持續。他補充，其次可減少對化石燃料的依賴，從而降低碳排放並有助保護環境。第三，可支援太空充電基礎設施的發展，並實現太空船的無線微波充電，改變太空飛行器的供電方式。

研究團隊於二零一八年啟動「逐日」項目第一階段，以建立地面測試系統。截至二零二二年六月，他們已完成全球首個太空太陽能發電站全鏈路、全系統地面驗證系統。目前，團隊已進入第二階段，目標是解決太空高功率發電及長距離高效傳輸的挑戰。

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西安電子科技大學專家、中國工程院院士段寶岩表示，近期突破包括提高太陽能收集及轉化效率、增加微波束控制精準度以減少能量損耗，以及使發射及接收天線更小更輕，這對太空應用至關重要。段寶岩稱，團隊亦解決了如何利用單一發射器同時為多個移動目標供電的問題，這意味未來一個太空發電站或可同時為多個衛星或地面車輛供電。

儘管地面驗證取得進展，但該技術在太空部署前仍需克服一系列技術挑戰。

西安電子科技大學機電工程學院副教授錢思浩表示，首先需要解決的是組件對太空環境的適應性，因太空條件與地球完全不同，包括輻射暴露及極端溫度。。CCTV影片截圖

西安電子科技大學機電工程學院副教授錢思浩表示，首先需要解決的是組件對太空環境的適應性，因太空條件與地球完全不同，包括輻射暴露及極端溫度。另一個挑戰涉及發射及接收天線的部署及收回設計。他們亦需開發熱管理系統，以應對太空的極端溫度及溫度波動。這些都是需要進一步突破的領域。

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樊冠恒表示，我們現已完成地面測試系統的開發及驗證，下一步是進行在軌無線微波電力傳輸。隨着地面驗證完成，團隊現將注意力轉向克服太空的嚴峻現實，旨在展示在軌無線電力傳輸，並使軌道太陽能的願景更接近現實。